高一物理 第二章 2.5 自由落体运动课件

第二章 匀变速直线运动
第5节 自由落体运动
作者编号：43999
新知导入
一个人捏住尺子的上端，另一个人手指在直尺的下端零刻度处等
待。前者释放，后者捏住。直尺下落的时间就是你的反应时间。
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学习目标
1.知道通过实验建构自由落体运动模型的过程，知道自
由落体的条件。
2.知道自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动。
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新知学习
5.自由落体运动的规律
自由落体运动
匀变速直线运动
速度公式
= 0 +
=
位移公式
1 2
= 0 +
2
1 2
ℎ =
2
位移速度公式
平均速度公式
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2 − 0 2 = 2
0 +
=
2

a g
2 = 2ℎ
只有重力作用、在同一高度下落的轻重不同的物体下落快慢相同。
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新知学习
3.自由落体运动
(1)定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动。
(2)特点：只受重力、v0=0
(3)当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，从静止
开始下落的物体可视为自由落体运动。
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新知学习
作者编号：43999
新知学习
1.逻辑推理
伽利略通过逻辑推理指出了亚里士多德的错误，最后
通过实验证明重物与轻物下落得同样快。
v2=4
v1=8
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重物被轻
物拖累
重物轻物
绑一起
4<v12<8

伽利略推理
假设：重的物体下落得快 假设：重的物体下落得快
V2 伽利略 (Galilei )
(1564-1642)
V1
V12
猜想
探究之一： 探究之一：
是什么原因使下落运动变得如此复杂？ 是什么原因使下落运动变得如此复杂？ 答案： 答案：空气阻力使得运动变得很复杂
结论： 在没有空气阻力的情况下， 结论： 在没有空气阻力的情况下，物体
二、自由落体加速度 自由落体加速度
大小： 大小： 一般g可取 可取9.8m/s2或10m/s2 一般 可取 方向： 方向： 竖直向下
三、自由落体运动规律： 自由落体运动规律：
v = gt
1 2 h = gt 2
v = 2gh
2
§2.5自由落体运 自由落体运 动
生活中常见的下落运动
苹果下落
露珠下落
雪花飘落
见一叶落而知岁之将暮
实验： 光盘和纸片同时自由下落 探究： 谁下落得快？为什么？ 结论： 重的物体下慢 是由它们的轻重 决定的:物体越重, 决定的:物体越重, 下落越快. 下落越快.
亚里士多德 （Aristotole) (公元前 公元前384-前322) 公元前 前
【例1】判断下列物体是否在做自由落体运动 】 向地面用力掷一小石块； ⑴向地面用力掷一小石块； 棉花团落地； ⑵棉花团落地； ⑶蹦极跳
我们该怎样去研究自由落体运动的 规律呢？ 规律呢？ 方案一：频闪照片法研究自由落体运动
方案二： 方案二：用打点记时器
分析闪光照片
∆X1=X2-X1=2.1cm ∆X2=X3-X2=2.1cm T=0.045s ∆X=X2-X1=X3-X2= ……=aT2 ∆X3=X4-X3=2.0cm ∆X4=X5-X4=2.1cm ∆X5=X6-X5=2.1cm

解析自由落体运动的加速度： 在地球表面附近，自由落体 运动的加速度约为9.8m/s²， 这是一个恒定的值，不随物 体质量、形状等因素改变。
解析自由落体运动的时间、 速度和位移计算：时间可以 通过公式t=√(2h/g)计算，其 中h为下落高度，g为重力加 速度；速度可以通过公式 v=gt计算，其中t为下落时间； 位移可以通过公式h=1/2gt² 计算，其中t为下落时间，g 为重力加速度。
更精确的测量技术
随着科技的发展，未来有望出现更精确的测量技术，以进一步提高自 由落体运动的实验精度。
更深入的理论研究
当前对自由落体运动的理论研究仍有一定的局限性，未来有望通过更 深入的研究，揭示更多自由落体运动的规律和性质。
更广泛的应用领域
随着对自由落体运动认识的加深，其应用领域也将进一步拓宽，有望 在更多领域发挥重要作用。
4. 打点计时器在纸带 上打下一系列点迹；
实验器材与步骤
6. 选取一条点迹清晰的纸带，用刻度 尺测量各点迹间的距离；
7. 根据测量数据计算重力加速度的值。
实验数据分析与结论
数据分析
根据测量得到的位移和时间数据，可以 绘制出位移-时间图像或速度-时间图像， 进一步处理数据可以得到重力加速度的 值。通过对比不同纸带上的数据，可以 分析实验结果的稳定性和可靠性。
05 自由落体运动的常见问题 与解析
自由落体运动中的常见问题
01
02
03
04
什么是自由落体运动？
自由落体运动的加速度 是多少？
自由落体运动的时间、 速度和位移如何计算？
哪些因素会影响自由落 体运动？
问题解析与答案
解析什么是自由落体运动： 自由落体运动是指物体在仅 受重力作用下从静止开始下 落的运动。

学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
伽利略通过逻辑推理指出了亚 里士多德的错误，最后通过实验 证明重物与轻物下落得同样快。
按照亚里士多德的观点，物体越重下落的越快
将小石块和大石块绑到一起时 小石块反而拖累了大石块的运动
学习目标
情境导入
新课讲解
伽利略落体实验
据《伽利略传》记载，1589年 伽利略在比萨斜塔上做了“重 量不同的两个铁球同时落地” 的实验，推翻了古希腊哲学家 亚里士多德的结论。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
数 据
XX11
X2
X3
处
理
∆X1 = 5.8-1.9 = 3.9mm
∆X2 = 9.6-5.8 = 3.8mm
∆X3 = 13.4-9.6 = 3.8mm
∆X4 = 17.3-13.4 = 3.9mm
XX44
X5
在实验误差的范围内， ∆X近似相等！
自由落体运动的运动性质： 初速度为 0 的匀加速直线运动
上海 31°12'
东京 35°43'
北京 39°56'
纽约 40°40'
重力加速 度 9.780 9.788 9.794 9.794 9.798 9.801 9.803
学习目标
情境导入
新课讲解
自由落体加速度的规律
小试牛刀
地球表面不同地点，g 值有所不同 纬度越高，g 值越大。g极地 > g赤道 同一地点不同高度，g 值有所不同 高度越高，g 值越小。g低 > g高
小试牛刀
课堂小结
自由落体加速度
研究表明：在同一地点，一切物体自 由下落的加速度都相同，这个加速度 叫自由落体加速度，也叫做重力加速 度。通常用 g 表示。